Nordamerikansk date

The North American Datum ( NAD ) er det vanlige referansesystemet for den nasjonale undersøkelsen av delstatene i Nord- og Mellom -Amerika .

Av historiske årsaker skilles det mellom den nordamerikanske datoen 1927 (NAD 27) (med et grunnleggende punkt markedsført på jordoverflaten), basert på den klassiske trianguleringsmetoden , og den mer moderne nordamerikanske datoen 1983 (NAD 83 ) (med geosentrisk opprinnelse), basert på satellittgeodesi .

historisk utvikling

Det første nasjonale geodetiske datoen som ble brukt i USA var New England -datoen 1879. Det grunnleggende punktet var Principio i Perryville , Maryland (omtrent 39 ° 35 ′ 30 ″ N , 76 ° 0 ′ 20 ″ W 39.591666666667 -76.005555555556 ). ^[1] Dette stedet ble valgt fordi det fremdeles var i sentrum av amerikansk geografisk interesse på den tiden.

Fra 1871 til 1899 gjennomførte National Geodetic Survey en storskala transkontinentale undersøkelseskampanje langs den 39. parallellen for å koble det allerede omfattende undersøkelsesnettet i øststatene med vestkysten av Stillehavet. I løpet av denne utvidelsen var det også nødvendig å flytte opprinnelsesstedet fra Principio til sentrum av det nordamerikanske kontinentet. Meades Ranch ble valgt som det nye grunnleggende punktet, mellom byene Lucas og Tipton i Kansas (ved 39 ° 13 ′ 26,7 ″ N , 98 ° 32 ′ 31,7 ″ W 39.224086111111 -98.54215 (WGS84)). Følgelig ble New England -datoen omdøpt til US Standard Date .

Nordamerikansk dato 1927 (NAD 27)

Etter at Canada og Mexico i 1913 bestemte seg for også å opprette sine oppmålingsnettverk på grunnlag av US Standard Datum , ble dette omdøpt til Nordamerikansk datum . Som forgjengerne er den basert på Clarke Ellipsoid fra 1866, og dens grunnleggende poeng er Meades Ranch i Kansas.

I 1927 ble posisjonene til 25 000 faste punkter beregnet på nytt ved hjelp av justeringsmetoder basert på tidligere undersøkelsesdata. Betegnelsen NAD 27 kommer ut av referanserammen til faste punkter dannet på denne måten.

Nordamerikansk dato fra 1983 (NAD 83)

Med den økende spredningen av elektroniske oppmålingsmetoder, var det økende uoverensstemmelser mellom referansesystemet NAD 27 og resultatene av lokale undersøkelser på 1970 -tallet. Bruken av Clarke ellipsoid som grunnlag for referansesystemet viste seg også å være for upresis og ikke lenger oppdatert. Så det ble besluttet å bygge et nytt referansesystem basert på det geodetiske referansesystemet 1980 (GRS 80) som en jordmodell med geosentrisk opprinnelse. Takket være moderne satellittgeodesimetoder var det ikke lenger nødvendig å definere et grunnleggende punkt på jordoverflaten. Implementeringen av det nye referansesystemet var basert på noen få hundre stasjoner med Doppler -satellittobservasjoner.

The North American Datum of 1983 (NAD 83), utviklet i samarbeid mellom USA, Canada , Mexico og Grønland , ble først utgitt i 1986. 300 mennesker jobbet med dette prosjektet i syv år, som til da hadde kostet totalt 37 millioner amerikanske dollar.

High Accuracy Reference Network (HARN)

På slutten av 1980 -tallet ble Global Positioning System (GPS) utviklet, og med det et ytterligere betydelig fremskritt i landmålingsmetoder. Fra 1989 til 1997 ble NAD 83 -referansesystemet derfor forbedret igjen ved hjelp av et nettverk av GPS -observasjoner - det såkalte High Accuracy Reference Network (HARN) .

Fra 1994 ble det bygget et nettverk av permanente GPS -observasjonsstasjoner : Continuously Operating Reference Station (CORS) , som er en del av International Terrestrial Reference Frame . Disse stasjonene måler kontinuerlig sin nåværende posisjon og overfører dataene til et sentralt evalueringspunkt. I 2011 var det allerede over 1800 GPS -stasjoner fra 200 forskjellige operatørorganisasjoner i dette nettverket. ^[2]

I tillegg opereres også enkelte CORS -stasjoner utenfor Nord -Amerika, avhengig av krav (fra det amerikanske militæret eller FN); for eksempel i Benin, Etiopia eller Irak, hvor den amerikanske hæren har bygd et irakisk referansesystem, Iraqi Geospatial Reference System (IGRS) , i samarbeid med National Geodetic Survey siden 2004. ^[3]

Når det gjelder situasjonen i Europa, er NAD 83 sammenlignbar med European Terrestrial Reference System (ETRS 89) , samt CORS med EUREF Permanent GPS Network .

Koordinere transformasjon fra NAD 27 til NAD 83

Konverteringen av NAD 27 til NAD 83 var ikke bare forbundet med valg av en ny referanse -ellipsoid, men også med en utjevning og ny beregning av hele referanserammen. På det kontinentale USA er avviket mellom de to systemene 10–100 m, i Alaska og Puerto Rico over 200 m og på Hawaii over 400 m. Konvertering av koordinater fra NAD 27 til NAD 83 er derfor ikke mulig ved bruk av uniform formel.

National Geodetic Survey har publisert spesiell programvare (NADCON) for transformasjonen, som fungerer med en nettbasert interpolasjon på grunnlag av fastpunktdata som er kjent i begge systemene. ^[4] Nøyaktigheten av transformasjonen ved hjelp av NADCON er omtrent 15 cm på landmassene på det kontinentale USA og omtrent 50 cm i Alaska, Puerto Rico, Hawaii. I områder med lav tetthet av faste punkter kan feilen være opptil 1 m.

For Canada har Earth Sciences Sector (ESS) of Natural Resources Canada utviklet en lignende programvare kalt NTv2, som også fungerer med en nettbasert transformasjonsprosess. ^[5]

Forholdet mellom NAD 83 og World Geodetic System 1984 (WGS 84)

World Geodetic System 1984 (WGS 84) er et globalt referansesystem som ble spesielt utviklet for bruk i GPS. Referanse -ellipsoiden som brukes i WGS 84 er nesten identisk med NAD 83 (GRS 80). Derfor er begge datodefinisjoner vanligvis likestilt; Datoen "NAD 83 / WGS 84" finnes ofte på kart over USA.

Siden NAD, i motsetning til WGS 84, først og fremst er ment å være et referansesystem for Nord -Amerika, er implementeringen (i form av faste punkter) knyttet til den nordamerikanske platen . Koordinatene målt ved tilkobling til slike faste punkter i NAD har derfor fordelen at de (i forhold til Nord -Amerika) forblir stort sett upåvirket av effekten av globale plateforskyvninger .

Dette betyr at koordinatene observert i NAD 83 ikke kan sammenlignes direkte med koordinatene fra WGS 84, forutsatt at nøyaktigheten er mindre enn en meter.

Se også

• Jordmåling

weblenker

• US National Geodetic Survey datablad med en detaljert beskrivelse av Meades Ranch referansepunkt
• Kontinuerlig driftsstasjoner (CORS)

Individuelle bevis

1. ^ US Coast and Geodetic Survey: Geodesy. Den østlige skråbuen i USA og den osculerende sfæroid (1902)
2. ^ National Geodetic Survey: Kontinuerlig driftsstasjon (CORS) .
3. ↑ Utvikling av det irakiske geospatiale referansesystemet ( Memento av originalen fra 7. februar 2009 i Internettarkivet ) Info: Arkivkoblingen ble satt inn automatisk og er ikke kontrollert ennå. Vennligst sjekk den originale og arkivkoblingen i henhold til instruksjonene, og fjern deretter denne merknaden. @ 1 @ 2 Mal: Webachiv / IABot / www.amerisurv.com . I: The American Surveyor 11/2005.
4. ^ National Geodetic Survey: NADCON - Nordamerikansk dato konverteringsverktøy
5. ^ Canadian Geodetic Service: NTv2 National Transformation -programvare ( Memento av originalen fra 26. juni 2010 i Internettarkivet ) Info: Arkivkoblingen ble satt inn automatisk og er ikke kontrollert ennå. Vennligst sjekk den originale og arkivkoblingen i henhold til instruksjonene, og fjern deretter denne merknaden. @ 1 @ 2 Mal: Webachiv / IABot / www.geod.nrcan.gc.ca